KR100956753B1

KR100956753B1 - Ｖｃｍ 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체

Info

Publication number: KR100956753B1
Application number: KR1020080032458A
Authority: KR
Inventors: 맹계민
Original assignee: (주)리캠
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2010-05-12
Also published as: KR20090107125A

Abstract

본 발명은 VCM 모듈의 특성과 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 정적, 동적 틸트를 하나의 장치를 이용하여 빠르게 측정하기 위한 VCM 렌즈 틸트 측정 장치, 그 측정방법 및 그 기록매체에 관한 것이다. 이를 달성하기 위한 수단으로, 베이스 위에 수직으로 설치된 지지부재; 지지부재에 각도 조절이 가능하도록 설치된 수직 턴테이블; 수직 턴테이블상에 설치되어 설정된 각도로 조절되는 수평 턴테이블; 수평 턴테이블의 윗면에 고정되어 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 기준위치를 설정해주는 지그; 수평 턴테이블에 대해 수직으로 레이저가 조사되도록 수직 턴테이블상에 설치되는 레이저 변위센서; 레이저 변위센서를 통해 틸트를 측정하고, 수평 턴테이블이 회전 가능하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 형성된 것이 특징이다. 본 발명에 의하면 VCM 렌즈의 특성, 정적 틸트 및 동적 틸트를 함께 측정할 수 있게 된다. 또한 모든 검사가 실행되는데 짧은 시간이 소요되고, 여러 각도에서 VCM 렌즈의 틸트를 측정할 수 있어 연구소의 제품개발용 뿐만아니라 품질관리용으로도 사용이 가능하다. 또한 완성된 VCM 모듈에 장착된 렌즈에 바로 틸트를 측정할 수 있다.

틸트 측정, VCM, 보이스코일모터, 렌즈 기울기, 동적 틸트, 정적 틸트

Description

ＶＣＭ 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체{Tilt measuring apparatus of VCM lens and measurement method thereof and a computer-readable medium thereof}

본 발명은 VCM(VCM : Voice Coil Motor) 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 VCM 모듈의 특성과 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 정적, 동적 틸트를 하나의 장치를 이용하여 빠르게 측정하기 위한 VCM 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체에 관한 것이다.

현재 모바일용 카메라 모듈은 고화소 및 고기능화 되어가고 있으며, 일반 고사양의 디지털 카메라와 유사한 성능으로 급격히 기술개발이 진행되고 있다. 특히 오토 포커싱 기술을 모바일용 크기에 구현하려는 시도가 다각도로 진행되고 있다.

이와 같이 정밀구동에 적용되는 구동기 또는 액츄에이터는 가장 일반적인 전기모터에서부터 압전소자를 이용한 것, 전자기 유도의 원리를 이용한 것에까지 다양하다. 이 중 전자기 유도의 원리를 이용한 정밀 구동장치는 VCM 이라 일컬어지는 액츄에이터를 사용하는 것이 대표적이다. 이러한 VCM 모듈은 스피커의 진동원리를 구동기에 적용한 것으로서, 코일에 인가되는 전류의 극성에 따라 렌즈가 왕복운동 을 하는 것이다. 즉, 영구자석의 자기장 내에서 코일의 유도자기력에 의해 생기는 로렌츠힘을 이용하여 렌즈를 직선운동시켜주는 액츄에이터로서, 비교적 짧은 거리를 정밀하게 직선운동시켜주는 시스템을 구축하는데 적합하다.

그러나 실제 조립 과정에서보면, VCM 모듈의 판스프링의 비틀림 등에 의해 렌즈가 정확한 위치에 장착되지 않아 렌즈의 틸트(tilt), 즉 기울어짐이 발생되거나 렌즈가 정확하게 장착되었더라도 렌즈면의 코팅의 평탄도가 일정하지 않기 때문에 실제 촬상한 이미지가 기울어지는 현상이 발생한다.

이와 같은 틸트는 카메라 모듈과 같이 정밀성이 요구되는 장치에 있어서는, 장치의 작동 불량을 결정할 수 있는 중요한 요소가 된다.

이러한 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 틸트를 측정할 때 종래에는 시준기(Collimator)를 이용하여 측정하였다. 측정 방법으로는 주로 VCM 모듈 하단면과 고정된 렌즈의 상단면과의 기울기를 계산하여 측정하는 방법이 사용된다.

그러나 VCM 모듈의 하단면은 평탄도를 엄격히 관리하고 있으나 렌즈 상단면은 무광처리를 위해 표면에 엠보싱 처리가 되어있어 측정된 데이터의 높이 변화가 심하므로 일관된 기울기 계산이 불가능하였다. 그렇기 때문에 표면이 반사유리이고 완전평면에 가깝게 형성된 더미(dummy) 렌즈를 필히 이용해야만 하는 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 VCM 렌즈면의 높이 변위의 변화에 따른 정적 틸트 및 동적 틸트를 측정하고 이를 이용하여 틸트를 보정할 수 있는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체를 제공하데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 VCM 렌즈의 틸트와 VCM 모듈의 특성을 측정할 수 있는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치, 그 측정방법 및 그 기록매체를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,

베이스 위에 수직으로 설치된 지지부재; 지지부재에 각도 조절이 가능하도록 설치된 수직 턴테이블; 수직 턴테이블상에 설치되어 설정된 각도로 조절되는 수평 턴테이블; 수평 턴테이블의 윗면에 고정되어 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 기준위치를 설정해주는 지그; 수평 턴테이블에 대해 수직으로 레이저가 조사되도록 수직 턴테이블상에 설치되는 레이저 변위센서; 레이저 변위센서를 통해 틸트를 측정하고, 턴테이블이 회전 가능하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 형성된 것이 특징이다.

또한 수평 턴테이블은 2축 서보제어 시스템으로 조절되는 것이 특징이다.

또한 수직 턴테이블은 45°간격으로 조절 가능한 것이 특징이다.

또한 제어부에는 수평 턴테이블의 설정된 각도 구간과 레이저 변위센서로부 터 틸트를 측정하여 입력받은 데이터를 포함하여 보여주는 제어표시패널이 더 포함된 것이 특징이다.

또한 제어표시패널은, 틸트 측정장치에 인가되는 전류 및 전압을 나타내는 테스트 상태 프레임; 틸트 측정결과와 VCM 모듈의 특성을 나타내는 테스트 결과 프레임; 정적 틸트를 측정하는 라운드 틸트 프레임; 수평 턴테이블 및 레이저 변위 센서의 위치를 지정하는 위치지정 프레임; 및 측정된 동적 틸트값을 나타내는 동적 틸트 측정 데이터 프레임;이 포함된 것이 특징이다.

또한 제어부에는 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 데이터가 포함된 셋업표시패널이 포함된 것이 특징이다.

또한 렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그에 설치하고 틸트 측정장치를 초기화하는 단계; 수직 턴테이블의 각도를 설정하는 단계; 레이저 변위센서를 이용하고 VCM 모듈을 측정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 단계; 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계; 설정된 지점에서 레이저 변위센서를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 단계; 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.

또한 수직 턴테이블은 45°간격으로 조절 가능되어 VCM 모듈의 틸트 측정이 여러 각도에서 가능하도록 하는 것이 특징이다.

또한 정적 틸트 측정단계는 레이저 변위센서가 VCM 렌즈의 중심으로부터 소정의 반경을 갖는 가상의 원주 상에 오도록 VCM 모듈의 위치를 제어하는 단계; 측정할 각도 구간을 설정하여 VCM 모듈을 설정된 각도 구간만큼씩 회전시키면서 레이 저 변위센서로 각 각도 구간에서 렌즈의 기울기를 연속적으로 측정하여 저장하는 단계; 측정된 렌즈의 기울기로부터 평균값을 계산하고, 이 평균값과 측정된 값과의 변위를 계산하는 구간 1차 필터 계산단계; 기울기 측정단계의 각 각도 구간을 중심으로 일정 각도범위 내의 근접구간의 평균값을 계산하는 구간 2차 필터 계산 단계; 근접구간의 평균값과 이때의 각도 구간과 마주하는 대향구간의 측정값과의 변위(D(n))을 계산하고, 원주의 직경(2R)에 대한 변위(D(n))의 비에 대한 구간기울기(T(n))를 계산하는 단계; 각 기울기(T(n))를 구간 2차 필터 계산단계와 동일한 방법으로 구간 3차 필터 계산하는 단계; 각 3차 필터 계산치로부터 절대값이 가장 큰 값을 최대 기울기로 판단하여 정적 틸트 측정값으로 저장하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.

또한 정적 틸트 그래프 출력단계는, 정적 틸트값을 정적 틸트 그래프로 출력하는 단계; 정적 틸트 그래프가 X축에 대해 평탄한지를 판단하는 단계; 그래프가 평탄하면 동적 틸트를 측정하는 단계로 진행되고, 그래프가 평탄하지 않으면 보정값으로 정적 틸트를 보정하여 다시 정적 틸트를 측정하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.

또한 동적 틸트 측정단계는, 미리 설정된 시간 간격으로 VCM 모듈에 전류를 증가시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계; 증가된 전류를 설정된 시간 간격으로 감소시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계; 동일한 전류에서 측정된 변위값을 이용하여 동적 틸트를 계산하는 단계;로 이루어 진 것이 특징이다.

또한 설정지점은 상기 정적 틸트 측정 기준점을 기준으로 0°, 90°, 180°및 270°로 각각 지정하는 것이 특징이다.

또한 동적 틸트는 평면상에서 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트인 것이 특징이다.

또한 X축 방향의 틸트는 0°와 180°지점에서 측정된 변위값인 것이 특징이다.

또한 Y축 방향의 틸트는 90°와 270°지점에서 측정된 변위값인 것이 특징이다.

또한 동적 틸트 계산 단계는 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트가 합성벡터로 연속 계산되는 것이 특징이다.

또한 동적 틸트 그래프 출력단계는 측정된 동적 틸트값을 동적 틸트 그래프로 출력하는 단계; 동적 틸트 그래프의 중심이 그래프의 좌표 중심에서 벗어나 있는지 판단하는 단계; 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하면 측정을 완료하고, 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하지 않으면 측정된 X축 틸트 오프셋값과 Y축 틸트 오프셋값을 이용하여 동적 틸트를 보정하고 다시 동적 틸트를 측정하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.

또한 본 발명에 따른 컴퓨터에서 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록매제는 렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그에 설치하고 틸트 측정장치를 초기화하는 기능; 수직 턴테이블의 각도를 설정하는 기능; 레이저 변위센서를 이용하고 VCM 모듈을 측 정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 기능; 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능; 설정된 지점에서 레이저 변위센서를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 기능; 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능;을 포함하는 것이 특징이다.

또한 기록매체에는 틸트 측정장치에 인가되는 전류 및 전압을 나타내는 테스트 상태 프레임; 틸트 측정결과와 VCM 모듈의 특성을 나타내는 테스트 결과 프레임; 정적 틸트를 측정하는 라운드 틸트 프레임; 수평 턴테이블 및 레이저 변위 센서의 위치를 지정하는 위치지정 프레임; 및 측정된 동적 틸트값을 나타내는 동적 틸트 측정 데이터 프레임;을 포함하는 제어표시패널이 디스플레이되는 기능이 포함된 것이 특징이다.

또한 기록매체에는 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 데이터가 포함된 셋업표시패널이 디스플레이되는 기능이 더 포함된 것이 특징이다.

아울러 기록매체의 제어표시패널에는 측정된 동적 틸트값과 측정된 정적 틸트값을 그래프로 나타내기 위한 제 1표시부와 제 2표시부가 디스플레이되는 기능이 더 포함된 것이 특징이다.

본 발명에 의하면 VCM 렌즈의 특성, 정적 틸트 및 동적 틸트를 함께 측정할 수 있게 된다.

또한 모든 검사가 실행되는데 짧은 시간이 소요되고, 여러 각도에서 VCM 렌즈의 틸트를 측정할 수 있어 연구소의 제품개발용 뿐만아니라 품질관리용으로도 사 용이 가능하다.

또한 완성된 VCM 모듈에 장착된 렌즈에 바로 틸트를 측정할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.

또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따라 VCM 렌즈의 틸트를 측정하기 위해 구성된 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 측정장치의 수직 턴테이블의 각도를 조절한 상태를 나타낸 정면도이다.

이하 설명하는 명세서에서는 보이스코일모터는 VCM으로 지칭한다. 또한 VCM 모듈은 렌즈가 설치된 상태를 나타낸다.

(VCM 렌즈의 틸트 측정장치의 구성)

도 1과 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, VCM 렌즈의 틸트 측정장치(100)는 베이스(110) 위에 수직으로 설치된 지지부재(110a); 지지부재(110a)에 각도 조절이 가능하도록 설치된 수직 턴테이블(120); 수직 턴테이블(120)상에 설치되어 설정된 각도로 조절되는 수평 턴테이블(134); 수평 턴테이블(134)의 윗면에 고정되어 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 기준위치를 설정해주는 지그(136); 수평 턴테이블(134)에 대해 수직으로 레이저가 조사되도록 수직 턴테이블(120)상에 설치되는 레이저 변위센서(140); 레이저 변위센서(140)를 통해 틸트를 측정하고, 수평 턴테이블(134)이 회전 가능하도록 제어하는 제어부(150);가 포함되어 형성된다.

베이스(110)는 측정장치 전체를 지지하는 일종의 지지판으로 베이스(110)에 수직으로 지지부재(110a)가 설치된다.

수직 턴테이블(120)은 일면이 지지부재(110a)에 각도 조절이 가능하도록 설치된다. 이때 수직 턴테이블(120)은 45°간격으로 조절이 가능하다. 즉, 지그(136)에 설치되는 VCM 모듈의 틸트를 여러 각도에서 측정할 수 있어 제품의 불량율을 줄일 수 있게 된다.

수직 턴테이블(120)에는 수평 턴테이블(134)과 레이저 변위센서(140)가 설치된다.

수평 턴테이블(134)은 수직 턴테이블(120)에 설치된 2축 서보제어 시스템(132)의 상면에 설치된다. 즉, 수평 턴테이블(134)은 설정된 각도로 2축 서보제어 시스템(132)에 의해 회전된다.

지그(136)는 VCM 모듈을 지지하기 위한 것으로 수평 턴테이블(134)이 회전될 때 함께 회전되어 VCM 모듈의 틸트를 지그(136)와 수직으로 설치된 레이저 변위센서(140)를 이용하여 측정할 수 있도록 한다.

수평 턴테이블(134)과 레이저 변위센서(140)는 제어부(150)의 제어신호를 통 해서 회전과 틸트 측정이 가능해진다.

상기와 같이 설명된 틸트 측정장치(100)의 지그(136)의 구성과 VCM 모듈의 설치 방법은 본 출원인의 선출원인 특허출원번호 10-2007-103491에 기재되어 있다.

도 4는 본 발명에 따라 간략하게 나타낸 제어부 구성도이다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)에는 측정장치의 전반적인 상태를 보여주기 위한 일종의 디스플레이로서 제어표시패널(200)이 포함되어 구성된다. 제어표시패널(200)은 수평 턴테이블(134)의 설정된 각도 구간과 레이저 변위센서(140)로부터 틸트를 측정하여 입력받은 데이터를 포함하여 보여주게 된다. 또한 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 셋업표시패널(250)도 포함된다. 제어표시패널(200) 및 셋업표시패널(250)은 하단에서 상세히 설명한다.

제어부(150)에는 외부에서 본 발명의 틸트 측정장치(100)를 전반적으로 제어할 수 있도록 하는 컴퓨터(50)와 모니터(60)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

(틸트 측정방법)

도 5는 본 발명에 따라 VCM 렌즈의 틸트를 측정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 VCM 렌즈의 틸트 측정 방법은, 렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그(136)에 설치하고 틸트 측정장치(100)를 초기화하는 단계(S100); 수직 턴테이블(120)의 각도를 설정하는 단계(S200); 레이저 변위센서(140)를 이용하고 VCM 모듈을 측정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 단계(S300); 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계(S400); 설정된 지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 단계(S500); 및 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계(S600);로 이루어진다.

렌즈가 장착된 VCM 모듈을 틸트 측정장치(100)에 설치하고, 장치를 초기화한다. 이때 VCM 모듈은 본 발명에 따른 틸트 측정장치(100)의 수직 턴테이블(120)에 설치된 수평 턴테이블(134), 더 바람직하게는 수평 턴테이블(134)에 설치된 지그(136)에 위치시킨다.

VCM 모듈을 위치시킨 후 수평 턴테이블(134)을 원점으로 복귀시키고 틸트 측정장치(100)에 설정된 설정값들을 초기화시킨다.(S100)

수직 턴테이블(120)를 기준 각도인 0°로 설정한다. 이때 기준 각도는 수직 턴테이블(120)에 설치된 VCM 모듈이 지면과 평행하게 설치되어 레이저 변위센서(140)가 VCM 모듈을 상부에서 측정할 수 있도록 수직 턴테이블(120)이 위치된 것을 말한다. 이때 수직 턴테이블(120)은 45°로 각도 조절이 가능하여 VCM 모듈에 대한 틸트값을 다각도에서 측정할 수 있도록 한다. 즉, VCM 모듈의 렌즈를 여러 각도에서 측정하여 VCM 모듈의 기울어짐에 따른 정확한 틸트값을 측정할 수 있도록 한다.(S200)

도 6은 VCM 렌즈의 정적 틸트 측정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 측정할 각도 구간을 설정하여 정적 틸트를 측정한다. 본 발명에서의 정적 틸트를 측정하는 방법은 본 출원인이 선 출원한 특허출원번호 10-2007-103491 에 기재된 방법을 이용한다. 본 명세서에서는 정적 틸트를 측정하는 방법을 간단하게 설명한다.

정적 틸트의 측정 단계는 레이저 변위센서(140)가 상기 렌즈의 중심으로부터 소정의 반경(R)을 갖는 가상의 원주 상에 오도록 VCM 모듈의 위치를 제어하는 단계(S310); 측정할 각도 구간을 설정하여 VCM 모듈을 설정된 각도 구간만큼씩 회전시키면서 레이저 변위센서(140)로 각 각도 구간에서 렌즈의 기울기를 연속적으로 측정하여 저장하는 단계(S320); 측정된 렌즈의 기울기로부터 평균값을 계산하고, 이 평균값과 측정된 값과의 변위를 계산하는 구간 1차 필터 계산단계(S330); 기울기 측정단계의 각 각도 구간을 중심으로 일정 각도범위 내의 근접구간의 평균값을 계산하는 구간 2차 필터 계산 단계(S340); 근접구간의 평균값과 이때의 각도 구간과 마주하는 대향구간의 측정값과의 변위(D(n))을 계산하고, 원주의 직경(2R)에 대한 변위(D(n))의 비에 대한 구간기울기(T(n))를 계산하는 단계(S350); 각 기울기(T(n))를 구간 2차 필터 계산단계와 동일한 방법으로 구간 3차 필터 계산하는 단계(S360); 및 각 3차 필터 계산치로부터 절대값이 가장 큰 값을 최대 기울기로 판단하여 정적 틸트 측정값으로 저장하는 단계(S370);로 이루어진다.

레이저 변위센서(140)는 수평 턴테이블(134)에 수직인 상태로 설치되어 자동으로 상하 높이 조절이 가능하다.

기울기를 측정하기 위해 VCM 모듈을 지그(136)에 설치한다. 이때 레이저 변위센서(140)는 VCM 모듈 렌즈의 중심에서 소정의 반경(R)을 갖는 가상의 원주 상에 오도록 제어한다. 이때의 레이저 변위센서(140)는 0°인 기준 위치로 설정하게 된 다.(S310)

VCM 모듈의 기준점에서 기울기를 측정한 후 설정된 각도 구간만큼씩 수평 턴테이블(134)을 회전시키면서 레이저 변위센서(140)가 연속적으로 VCM 모듈의 기울기를 측정하여 그 데이터를 저장하게 된다. 이때의 기울기는 VCM 모듈의 하단기준면과 VCM 모듈에 조립된 렌즈 경통의 상단면과의 기울기를 측정하는 것이다. 또한 5°, 10°또는 15°중에서 어느 하나를 각도 구간으로 선택하여 레이저 변위센서(140)가 연속적으로 측정할 위치를 설정한다.(S320)

각 각도 구간에서 측정된 렌즈의 기울기로부터 평균값을 계산하여 각 각도 구간에서의 변위값을 계산하는 구간 1차 필터 계산 단계(S330)을 거친다.

각 각도 구간을 중심으로 하여 좌우로 일정한 각도 범위인 근접 구간의 평균값을 계산하는 구간 2차 필터 계산 단계(S340)를 거친다. 이때 근접구간이란 하나의 각도 구간에 대하여 일정한 범위 내의 인접한 구간의 평균값을 말한다.

구간 기울기(T(n))를 구하기 위해서 먼저 대향구간과의 변위(D(n))를 구하게 된다. 여기서 대향 구간이란 각 각도 구간과 대응하여 마주보는 각도구간을 말한다.

변위(D(n))는 구간 2차 필터 계산 단계(S340)에서 구한 각 각도구간에서의 근접구간의 평균값에서 대향 구간의 각도의 기울기를 빼서 계산하게 된다.

구간 기울기(T(n))는 다음 수학식으로 계산된다.

T(n)= Atan (D(n) / 2R)

여기서, A는 변위폭을 조절하기 위한 상수이고, R은 렌즈의 중심으로부터 레이저 변위 센서가 위치하는 반지름을 각각 나타낸다.(S350)

구간 기울기(T(n))가 구해지면 구간 2차 필터 계산 단계(S340)과 동일한 방법으로 구간 3차 필터 계산을 수행한다.(S360)

구간 3차 필터 계산치로부터 절대값이 가장 큰 값을 렌즈의 최대기울기로보고 이를 정적 틸트값으로 저장한다.(S370)

상기와 같은 방법으로 정적 틸트를 측정한 후 그 측정된 값을 그래프로 출력하여 확인한다. 이때 정적 틸트 그래프 출력단계는 정적 틸트값을 정적 틸트 그래프로 출력하는 단계(S410); 정적 틸트 그래프가 X축에 대해 평탄한지를 판단하는 단계(S420); 그래프가 평탄하면 동적 틸트를 측정하는 단계로 진행되고, 그래프가 평탄하지 않으면 보정값으로 정적 틸트를 보정하여 다시 정적 틸트를 측정하는 단계(S430);를 포함하여 이루어진다.

정적 틸트 그래프는 도 8a에 도시된 정적 틸트를 측정할 때의 각도 별 변위 또는 틸트값으로 표시되는 제어표시패널(200)의 제 2표시부(265)에 나타난다. 정적 틸트 그래프가 측정각도인 X축에 대해 평탄한지 판단하여, 그래프가 평탄하면 동적 틸트를 측정하고 평탄하지 않으면 측정된 정적 틸트값을 이용하여 VCM 모듈을 보정한 후 정적 틸트를 다시 측정하는 단계로 진행한다.(S400)

정적 틸트를 측정한 후 설정된 각도에서 동적 틸트를 측정하게 된다.(S500)

도 7은 VCM 렌즈의 동적 틸트 측정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 7에 도시 된 바와 같이, 동적 틸트를 측정하는 단계는 미리 설정된 시간 간격으로 상기 VCM 모듈에 전류를 증가시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계(S510); 증가된 전류를 설정된 시간 간격으로 감소시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계(S520); 및 동일한 전류에서 측정된 변위값을 이용하여 동적 틸트를 계산하는 단계(S530);를 포함하여 이루어진다.

이때 설정지점은 정적 틸트 측정 단계에서의 기준점을 0°로 설정한 후 90°, 180°및 270°를 설정지점으로 지정한다. 또한 동적 틸트는 평면상에서 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트로 나타낸다.

미리 설정된 시간 간격으로 VCM 모듈에 전류를 증가 및 감소하면서 설정지점에서 VCM 모듈의 변위를 측정하게 된다.

이때 0°와 180°지점에서 측정된 변위값은 X축 방향의 틸트를 나타내고 90°와 270°지점에서 측정된 틸트값은 Y축 방향의 틸트를 나타낸다.

즉, 동일한 전류에서 측정된 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트를 합성벡터로 연속계산하여 전류에 따른 동적 틸트를 계산할 수 있게 된다.

이때 측정된 동적 틸트값은 동적 틸트 그래프로 출력된다. 동적 틸트 그래프 출력단계(S600)는 측정된 동적 틸트값을 동적 틸트 그래프로 출력하는 단계(S610); 동적 틸트 그래프의 중심이 그래프의 좌표 중심에서 벗어나 있는지 판단하는 단계(S620); 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하면 측정을 완료하고, 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하지 않으면 측정된 X축 틸트 오프셋값(252) 과 Y축 틸트 오프셋값(254)을 이용하여 동적틸트를 보정하고 다시 동적 틸트를 측정하는 단계(S630);를 포함하여 이루어진다.

동적 틸트 그래프는 방위각과 틸트 크기로 도 8a에 도시된 제어표시패널(200)에 포함된 제 1표시부(260)에 나타난다. 제 1표시부(260)에 나타난 동적 틸트 그래프를 통해 VCM 렌즈의 틸트 보정이 가능하게 된다.

즉, 틸트 보정은 동적 틸트 그래프의 중심이 그래프 좌표 중심에서 벗어나 있는지를 확인하여 판단하게 된다. 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하면 동적 틸트는 보정없이 측정이 완료되고, 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하지 않으면 다시 동적 틸트를 측정하여 그래프의 중심이 좌표 중심과 일치되도록 조정한다.

이때, 제어표시패널(200)의 동적 틸트 측정 데이터 프레임(240)에 나타난X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트값을 도 8b에 도시된 셋업표시패널(250)의 X축 틸트 오프셋값(252)과 Y축 틸트 오프셋값(254)에 더한 후 다시 동적 틸트를 측정하여 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표와 일치하도록 조정한다.

상기와 같은 과정을 통해 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 정적 틸트와 동적 틸트를 측정할 수 있게 된다.

한편 본 발명에 따르는 기록매체는 컴퓨터에서 실행가능한 프로그램이 탑재되어 있다. 프로그램에는 렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그(136)에 설치하고 틸트 측정장치를 초기화하는 기능; 수직 턴테이블(120)의 각도를 설정하는 기능; 레이저 변위센서(140)를 이용하고 VCM 모듈을 측정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 기능; 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능; 설정된 지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 기능; 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능;이 포함된다.

본 발명에 따른 측정방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 탑재하여 사용하는 것도 가능하다.

도 8a는 본 발명에 따른 제어표시패널의 일예를 보여주는 윈도우 화면이고, 도 8b는 본 발명에 따른 셋업표시패널의 일예를 보여주는 윈도우 화면이다. 또한 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 프로그램에는 틸트 측정장치에 인가되는 전류 및 전압을 나타내는 테스트 상태 프레임(210); 틸트 측정결과와 VCM 모듈의 특성을 나타내는 테스트 결과 프레임(220); 정적 틸트를 측정하는 라운드 틸트 프레임(230); 수평 턴테이블(134) 및 레이저 변위 센서(140)의 위치를 지정하는 위치지정 프레임(235); 및 측정된 동적 틸트값을 나타내는 동적 틸트 측정 데이터 프레임(240);이 포함된 제어표시패널(200)을 디스플레이하는 기능이 포함된다.

또한 제어표시패널(200)에는 측정된 동적 틸트값과 정적 틸트값을 그래프 형태로 나타내기 위한 제 1표시부(260)와 제 2표시부(265)가 디스플레이되는 기능이 더 포함된다.

또한 상기 프로그램에는 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 데이터가 포함된 셋업표시패널(250)을 디스플레이하는 기능이 더 포함된다.

테스트 결과 프레임(220)에서는 정적 틸트와 동적 틸트의 측정 결과 뿐만아 니라 VCM 모듈의 스트로크행정 편차를 표시하는 히스테리시스, 스트로크의 변화 및 내부 저항 등에 관련된 특성을 확인할 수 있다.

라운드 틸트 프레임(230)에서는 정적 틸트를 실행하는 횟수, 측정된 정적 틸트값을 나타내는 제 2표시부(265)의 그래프 형식 등을 선택할 수 있다.

위치지정 프레임(235)에서는 수평 턴테이블(134)의 회전 각도 등 전반적인 수평 턴테이블(134)의 동작 및 레이저 변위센서(140)의 동작에 관련된 조작이 가능하다.

동적 틸트 측정 데이터 프레임(240)은 설정 지점에서 측정된 변위값과 이를 이용한 틸트값이 데이터로 저장되어 동적 틸트 계산에 사용된다.

셋업표시패널(250)에는 정적 틸트 측정을 통해 얻은 정적 틸트값이 포함되어 있어 정적 틸트의 보정시에 사용된다. 또한 X 틸트 오프셋값(252)과 Y틸트 오프셋값(254)으로 표시된 값은 동적 틸트 측정 데이터 프레임(240)에 표시된 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트 값을 참조하여 보정시에 사용된다.

또한 제 1표시부(260)에서는 동적 틸트의 변화를 시준기와 같이 그래프로 관찰할 수 있다.

또한 제 2표시부(265)에서는 정적 틸트의 변화를 그래프로 관찰할 수 있다. 한편 동적 틸트의 측정에 따라 변위를 표시할 때 사용될 수도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 VCM 렌즈의 틸트 측정방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하여 기록매체에 기록할 수 있다. 여기서, 기록매체란 컴퓨터 시스템이 읽어 들일 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 모든 종류의 기록장치를 포함 하는 것이다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 들 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 VCM 렌즈의 틸트를 측정하기 위해 구성된 측정장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 정면도.

도 3은 본 발명에 따라 측정장치의 수직 턴테이블의 각도를 조절한 상태를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명에 따라 간략하게 나타낸 제어부 구성도.

도 5는 본 발명에 따라 VCM 렌즈의 틸트를 측정하는 방법을 나타낸 흐름도.

도 6은 VCM 렌즈의 정적 틸트 측정 방법을 나타낸 흐름도.

도 7은 VCM 렌즈의 동적 틸트 측정 방법을 나타낸 흐름도.

도 8a는 본 발명에 따른 제어표시패널의 일예를 보여주는 윈도우 화면.

도 8b는 본 발명에 따른 셋업표시패널의 일예를 보여주는 윈도우 화면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 컴퓨터 60 : 모니터

100 : 틸트 측정장치 110 : 베이스

110a : 지지부재 120 : 수직 턴테이블

132 : 2축 서보제어 시스템 134 : 수평 턴테이블

136 : 지그 140 : 레이저 변위센서

150 : 제어부 200 : 제어표시패널

210 : 테스트 상태 프레임 220 : 테스트 결과 프레임

230 : 라운드 틸트 프레임 235 : 위치지정 프레임

240 : 동적 틸트 측정 데이터 프레임 250 : 셋업표시패널

252 : X축 틸트 오프셋값 254 : Y축 틸트 오프셋값

260 : 제 1표시부 265 : 제 2표시부

Claims

베이스(110) 위에 수직으로 설치된 지지부재(110a);

상기 지지부재(110a)에 각도 조절이 가능하도록 설치된 수직 턴테이블(120);

상기 수직 턴테이블(120)상에 설치되어 설정된 각도로 조절되는 수평 턴테이블(134);

상기 수평 턴테이블(134)의 윗면에 고정되어 VCM 모듈에 설치된 렌즈의 기준위치를 설정해주는 지그(136);

상기 수평 턴테이블(134)에 대해 수직으로 레이저가 조사되도록 상기 수직 턴테이블(120)상에 설치되는 레이저 변위센서(140);

상기 레이저 변위센서(140)를 통해 틸트를 측정하고, 상기 수평 턴테이블(134)이 회전 가능하도록 제어하는 제어부(150); 및

상기 제어부(150)에는 상기 수평 턴테이블(134)의 설정된 각도 구간과 상기 레이저 변위센서(140)로부터 틸트를 측정하여 입력받은 데이터를 포함하여 보여주는 제어표시패널(200)을 구비하되,

상기 제어표시패널(200)은 틸트 측정장치에 인가되는 전류 및 전압을 나타내는 테스트 상태 프레임(210);

틸트 측정결과와 상기 VCM 모듈의 특성을 나타내는 테스트 결과 프레임(220);

정적 틸트를 측정하는 라운드 틸트 프레임(230);

상기 수평 턴테이블 및 상기 레이저 변위센서(140)의 위치를 지정하는 위치지정 프레임(235); 및

측정된 동적 틸트값을 나타내는 동적 틸트 측정 데이터 프레임(240);을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 수평 턴테이블(134)은 2축 서보제어 시스템(132)으로 조절되는 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 수직 턴테이블(120)은 45°간격으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치.
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제 1항에 있어서,

상기 제어부(150)에는 상기 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 데이터가 포함된 셋업표시패널(250)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정장치.
렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그(136)에 설치하고 틸트 측정장치(100)를 초기화하는 단계(S100);

수직 턴테이블(120)의 각도를 설정하는 단계(S200);

레이저 변위센서(140)를 이용하고 VCM 모듈을 측정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 단계(S300);

상기 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계(S400);

설정된 지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 단계(S500);

상기 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 단계(S600);로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 7항에 있어서,

상기 수직 턴테이블(120)은 45°간격으로 조절 가능되어 상기 VCM 모듈의 틸트 측정이 여러 각도에서 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 7항에 있어서,

상기 정적 틸트 측정단계(S300)는

레이저 변위센서(140)가 상기 VCM 렌즈의 중심으로부터 소정의 반경(R)을 갖는 가상의 원주 상에 오도록 VCM 모듈의 위치를 제어하는 단계(S310);

측정할 각도 구간을 설정하여 상기 VCM 모듈을 설정된 각도 구간만큼씩 회전시키면서 상기 레이저 변위센서(140)로 각 각도 구간에서 렌즈의 기울기를 연속적으로 측정하여 저장하는 단계(S320);

상기 측정된 렌즈의 기울기로부터 평균값을 계산하고, 이 평균값과 측정된 값과의 변위를 계산하는 구간 1차 필터 계산단계(S330);

상기 기울기 측정단계의 각 각도 구간을 중심으로 일정 각도범위 내의 근접구간의 평균값을 계산하는 구간 2차 필터 계산 단계(S340);

상기 근접구간의 평균값과 이때의 각도 구간과 마주하는 대향구간의 측정값과의 변위(D(n))을 계산하고, 원주의 직경(2R)에 대한 변위(D(n))의 비에 대한 구간기울기(T(n))를 계산하는 단계(S350);

상기 각 기울기(T(n))를 구간 2차 필터 계산단계와 동일한 방법으로 구간 3차 필터 계산하는 단계(S360);

상기 각 3차 필터 계산치로부터 절대값이 가장 큰 값을 최대 기울기로 판단하여 정적 틸트 측정값으로 저장하는 단계(S370);로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 7항에 있어서,

상기 정적 틸트 그래프 출력단계(S400)는,

상기 정적 틸트값을 정적 틸트 그래프로 출력하는 단계(S410);

상기 정적 틸트 그래프가 X축에 대해 평탄한지를 판단하는 단계(S420);

상기 그래프가 평탄하면 동적 틸트를 측정하는 단계로 진행되고, 상기 그래프가 평탄하지 않으면 보정값으로 정적 틸트를 보정하여 다시 정적 틸트를 측정하는 단계(S430);로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 7항에 있어서,

상기 동적 틸트 측정단계(500)는,

미리 설정된 시간 간격으로 상기 VCM 모듈에 전류를 증가시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계(S510);

상기 증가된 전류를 상기 설정된 시간 간격으로 감소시키면서 설정지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 VCM 모듈의 변위를 연속적으로 측정하는 단계(S520);

동일한 전류에서 측정된 변위값을 이용하여 동적 틸트를 계산하는 단계(S530);로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 11항에 있어서,

상기 설정지점은 상기 정적 틸트 측정 기준점을 기준으로 0°, 90°, 180°및 270°로 각각 지정하는 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 11항에 있어서,

상기 동적 틸트는 평면상에서 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트인 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 13항에 있어서,

상기 X축 방향의 틸트는 0°와 180°지점에서 측정된 변위값인 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 13항에 있어서,

상기 Y축 방향의 틸트는 90°와 270°지점에서 측정된 변위값인 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 11항에 있어서,

상기 동적 틸트 계산 단계(S530)는 X축 방향의 틸트와 Y축 방향의 틸트가 합성벡터로 연속 계산되는 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
제 7항에 있어서,

상기 동적 틸트 그래프 출력단계(S600)는

상기 측정된 동적 틸트값을 동적 틸트 그래프로 출력하는 단계(S610);

상기 동적 틸트 그래프의 중심이 그래프의 좌표 중심에서 벗어나 있는지 판단하는 단계(S620);

상기 동적 틸트 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하면 측정을 완료하고, 상기 그래프의 중심이 좌표 중심과 동일하지 않으면 측정된 X축 틸트 오프셋값(252)과 Y축 틸트 오프셋값(254)을 이용하여 동적 틸트를 보정하고 다시 동적 틸트를 측정하는 단계(S630);로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 렌즈의 틸트 측정방법.
렌즈가 장착된 VCM 모듈을 지그(136)에 설치하고 틸트 측정장치를 초기화하는 기능;

수직 턴테이블(120)의 각도를 설정하는 기능;

레이저 변위센서(140)를 이용하고 VCM 모듈을 측정할 각도구간을 설정하여 전류를 인가하지 않고 정적 틸트를 측정하는 기능;

상기 측정된 정적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능;

설정된 지점에서 레이저 변위센서(140)를 이용하여 전류를 인가하며 동적 틸트를 측정하는 기능; 및

상기 측정된 동적 틸트값을 그래프로 출력하는 기능;이 포함된 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
제 18항에 있어서,

상기 프로그램에는

상기 틸트 측정장치에 인가되는 전류 및 전압을 나타내는 테스트 상태 프레임(210);

틸트 측정결과와 VCM 모듈의 특성을 나타내는 테스트 결과 프레임(220);

정적 틸트를 측정하는 라운드 틸트 프레임(230);

수평 턴테이블 및 레이저 변위 센서의 위치를 지정하는 위치지정 프레임(235); 및

측정된 동적 틸트값을 나타내는 동적 틸트 측정 데이터 프레임(240);를 포함하는 제어표시패널(200)을 디스플레이하는 기능이 포함된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
제 18항에 있어서,

상기 프로그램에는 상기 측정된 정적, 동적 틸트를 보정하기 위한 데이터가 포함된 셋업표시패널(250)을 디스플레이하는 기능이 더 포함된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
제 19항에 있어서,

상기 제어표시패널(200)에는 상기 측정된 동적 틸트값과 상기 측정된 정적 틸트값을 그래프로 나타내기 위한 제 1표시부(260)와 제 2표시부(265)를 디스플레 이하는 기능이 더 포함된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.